高三化学一轮复习第八章第一节弱电解质的电离平衡课时训练含解析新人教版
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弱电解质的电离平衡
一、选择题
1.已知0.1 mol·L-1的醋酸溶液中存在电离平衡:CH3COOH CH3COO-+H+,要使溶液中c(H+)/c(CH3COOH)的值增大,可以采取的措施是( )
①加少量烧碱溶液②升高温度③加少量冰醋酸④加水
A.①②B.①③
C.②④ D.③④
解析:选C。
本题中提供的四种措施都会使醋酸的电离平衡正向移动,但①③会使c(H +)/c(CH
3COOH)的值减小。
2.室温下向10 mL pH=3的醋酸溶液中加水稀释后,下列说法正确的是( )
A.溶液中导电粒子的数目减少
B.溶液中c CH3COO-
c CH3COOH·c OH-
不变
C.醋酸的电离程度增大,c(H+)亦增大
D.再加入10 mL pH=11的NaOH溶液,混合液pH=7
解析:选B。
弱电解质加水稀释,促进电离,溶液中导电粒子的数目增大,醋酸的电离
程度增大,但c(H+)减小,A、C错误;c CH3COO-
c CH3COOH·c OH-=
c CH3COO-
c CH3COOH·
K w
c H+
=
c CH3COO-·c H+
c CH3COOH·K w =
K a
K w
,K a与K w均只与温度有关,加水稀释,其值不变,B正确;再加
入10 mL pH=11的NaOH溶液,由于醋酸的浓度大,最后溶液呈酸性,D错误。
3.将c(H+)相同的盐酸和醋酸,分别用蒸馏水稀释至原来体积的m倍和n倍,稀释后两溶液的c(H+)仍相同,则m和n的关系是( )
A.m>n B.m<n
C.m=n D.不能确定
答案:B
4.常温下,pH相差1的两种一元碱A溶液和B溶液,分别加水稀释,溶液的pH变化如图所示。
下列说法正确的是( )
A.稀释前两溶液中H+浓度的大小关系:A=10B
B.稀释前,A溶液中由水电离出的OH-的浓度大于10-7mol·L-1
C.取等体积M点的A、B两种碱液加入同浓度的硫酸溶液至恰好完全反应时,所消耗硫酸溶液的体积相等
D.用醋酸中和A溶液至恰好完全反应时,溶液的pH不一定大于7
答案:D
5.常温下,在pH=5的CH3COOH溶液中存在如下电离平衡:CH3COOH CH3COO-+H+,对于该平衡,下列叙述正确的是( )
A.加入水时,平衡向右移动,CH3COOH电离常数增大
B.加入少量CH3COONa固体,平衡向右移动
C.加入少量NaOH固体,平衡向右移动,c(H+)减小
D.加入少量pH=5的硫酸,溶液中c(H+)增大
解析:加入水稀释,使醋酸的电离平衡向右移动,但CH3COOH电离常数不变,A项错误;加入少量CH3COONa固体,c(CH3COO-)增大,使醋酸的电离平衡向左移动,B项错误;加入的少量NaOH固体与H+中和,
c(H+)减小,使醋酸的电离平衡向右移动,C项正确;加入少量pH=5的硫酸,溶液中c(H+)不变,D项错误。
答案:C
6.下列关于强、弱电解质的叙述中,错误的是( )
A.强电解质在溶液中完全电离,不存在电离平衡
B.溶液导电能力强的电解质是强电解质,导电能力弱的电解质是弱电解质
C.同一弱电解质的溶液,当温度或浓度不同时,其导电能力也不同
D.纯的强电解质在液态时,有的导电,有的不导电
解析:强电解质在水中完全电离,不存在电离平衡,A正确;强弱电解质取决于其在水溶液中能否完全电离,B错误;弱电解质溶液的导电能力与离子的浓度和离子所带的电荷数有关,当浓度不同时,离子的浓度不同,所以导电能力不同,当温度不同时,弱电解质的电离程度不同,导电能力也不同,C正确;属于离子化合物的强电解质,液态时能导电,如NaCl,属于共价化合物的强电解质,液态时不导电,如AlCl3、HCl等,D正确。
答案:B
7.25 ℃ 时,相同pH值的两种一元弱酸HA与HB溶液分别加水稀释,溶液pH值随溶液体积变化的曲线如图所示。
下列说法正确的是 ( )
A.同浓度的NaA与NaB溶液中,c(A-)小于c(B-)
B.a点溶液的导电性大于b点溶液
C.a点的c(HA)大于b点的c(HB)
D.HA的酸性强于HB
解析:选D。
pH相同的酸,稀释相同倍数时,酸性强的酸的pH的变化大,酸性较弱的酸的pH的变化小,据此得出酸性:HA>HB,故D项正确。
A项,根据“越弱越水解的规律,可知A-的水解程度小于B-的水解程度,故同浓度的NaA与NaB溶液中,c(A-)大于c(B-),错误。
B项,在这两种酸溶液中,c(H+)≈c(A-),c(H+)≈c(B-),而a点的c(H+)小于b点的c(H+),故a点的c(A-)小于b点的c(B-),即a点的离子浓度小于b点的离子浓度,故a点的导电能力小于b点,错误;C项,在稀释前两种酸的pH相同,而两种酸的酸性:HA>HB,故在稀释前两种酸溶液的浓度:c(HA)<c(HB),故将溶液稀释相同倍数时,酸的浓度仍有:c(HA)<c(HB),错误。
8.H2S水溶液中存在电离平衡H2S H++HS-和HS-H++S2-。
若向H2S溶液中( ) A.加水,平衡向右移动,溶液中氢离子浓度增大
B.通入过量SO2气体,平衡向左移动,溶液pH增大
C.滴加新制氯水,平衡向左移动,溶液pH减小
D.加入少量硫酸铜固体(忽略体积变化),溶液中所有离子浓度都减小
解析:加水促进H2S的电离,由于溶液体积增大,氢离子浓度减小,A错误;B项反应:2H2S+SO 2===3S↓+2H2O ,当SO2过量,溶液显酸性,因H2SO3酸性比H2S强,故pH减小,错误;滴加新制氯水,发生反应Cl2+H2S===2HCl+S↓,平衡向左移动,生成了强酸,溶液pH 减小,C项正确;加入少量硫酸铜固体,发生反应H2S+Cu2+===CuS↓+2H+,H+浓度增大,D 项错误。
答案:C
9.下列说法正确的是( )
A.2 L 0.5 mol·L-1的亚硫酸溶液中含有的H+离子数为2N A
B.CH3COOH溶液加水稀释后,溶液中c CH3COOH
c CH3COO-
的值减小
C.稀醋酸加水稀释,醋酸电离程度增大,溶液的pH减小
D.常温下,将pH=3的醋酸溶液稀释到原体积的10倍后,溶液的pH=4
解析:选B。
H2SO3为弱酸,不能完全电离,A错;加水稀释时,电离平衡CH3COOH CH3COO
-+H+向正向移动,溶液中n(CH
3COOH)减小,而n(CH3COO-)增大,故
c CH3COOH
c CH3COO-
的值减小,
醋酸的电离程度增大,但c(H+)减小,pH增大,B正确,C错误;因稀释过程中CH3COOH又电离出部分H+,故稀释到原体积的10倍后,溶液的pH大于3,小于4,D错。
10.据下表,以下叙述错误的是( )
HF K a=3.5×10-4
H3PO4K i1=7.5×10-3 K i2=6.2×10-8 K i3=2.2×10-13
A.NaF和3424
B.0.10 mol·L-1的溶液,pH由大到小的顺序是Na3PO4>Na2HPO4>NaF>NaH2PO4
C.0.10 mol·L-1的H3PO4溶液中,0.30 mol·L-1>c(H+)>0.10 mol·L- 1
D.K a2远小于K a1的主要原因是第一步产生的H+抑制第二步的电离
答案:C
11.在25 ℃下,将a mol·L-1的氨水与0.01 mol·L-1的盐酸等体积混合,反应平衡时溶液中c(NH+4)=c(Cl-),则溶液显________(填“酸”、“碱”或“中”)性;用含a的代数式表示NH3·H2O的电离常数K b=________。
解析:氨水与盐酸等体积混合后的溶液中的电荷守恒关系式为c(NH+4)+c(H+)=c(Cl-)+c(OH-),
因c (NH +4)=c (Cl -),故有c (H +)=c (OH -),溶液显中性。
NH 3·H 2O NH +4 + OH - (a 2-0.012)mol·L -1 0.012
mol·L -1 10-7mol·L -1 K b =0.012×10-7a 2-0.012
=10-9a -0.01。
答案:中 10-9a -0.01
12.为了证明醋酸是弱电解质,甲、乙、丙、丁四人分别选用下列试剂进行实验:0.1 mol·L -1醋酸溶液、0.1 mol·L -1盐酸、pH =3的盐酸、pH =3的醋酸、CH 3COONa 晶体、NaCl 晶体、CH 3COONH 4晶体、蒸馏水、锌粒、pH 试纸、酚酞、NaOH 溶液等。
(1)甲取出10 mL 0.1 mol·L -1的醋酸溶液,用pH 试纸测出其pH =a ,确定醋酸是弱电解质,则a 应该满足的关系是________,理由是__________________
_________________________________________________________________。
(2)乙分别取pH =3的醋酸和盐酸各1 mL ,分别用蒸馏水稀释到100 mL ,然后用pH 试纸分别测定两溶液的pH ,则可认定醋酸是弱电解质,判断的依据是
__________________________________________________________________
_________________________________________________________________。
(3)丙分别取pH =3的盐酸和醋酸各10 mL ,然后加入质量相同的锌粒,醋酸放出H 2的速率快,则认定醋酸是弱电解质,你认为这一方法正确吗?________,请说明理由:____________________________________________________。
(4)丁用CH 3COONa 晶体、NaCl 晶体、蒸馏水和酚酞做实验,也论证了醋酸是弱酸的事实,该同学的实验操作和现象是__。
答案:(1)a >1 因醋酸是弱酸,不能完全电离
(2)盐酸的pH =5,醋酸的pH<5 (3)正确 由于醋酸是弱酸,随着反应的进行,醋酸不断电离,c (H +)变化小,产生H 2的速率醋酸比盐酸快 (4)将CH 3COONa 晶体、NaCl 晶体分别溶于适量水配成溶液,再分别滴入酚酞溶液,CH 3COONa 溶液变浅红色,NaCl 溶液不变色
13.Ⅰ.现有pH =2的醋酸甲和pH =2的盐酸乙:
(1)取10 mL 甲溶液,加入等体积的水,醋酸的电离平衡 ________ (填“向左”、“向右”或“不”,下同)移动;若加入少量的冰醋酸,醋酸的电离平衡________移动,若加入少量无水醋酸钠固体,待固体溶解后,溶液中c (H +)/c (CH 3COOH)的值将________(填“增大”、“减小”或“无法确定”)。
(2)相同条件下,取等体积的甲、乙两溶液,各稀释100倍。
稀释后的溶液,其pH 大小
关系为pH(甲)________(填“大于”、“小于”或“等于”)p H(乙)。
若将甲、乙两溶液等体积混合,溶液的pH=________。
(3)各取25 mL的甲、乙两溶液,分别用等浓度的NaOH稀溶液中和至pH=7,则消耗的NaOH溶液的体积大小关系为V(甲)________(填“大于”、“小于”或“等于”)V(乙)。
(4)取25 mL的甲溶液,加入等体积pH=12的NaOH溶液,反应后溶液中c(Na+)、c(CH3COO
-)。
-)的大小关系为c(Na+)________(填“大于”、“小于”或“等于”)c(CH
3COO Ⅱ.已知25 ℃时有关弱酸的电离平衡常数如下:
3
20 mL 0.1 mol·L-1 HSCN溶液分别与20 mL 0.1 mol·L-1 NaHCO3溶液混合,实验测得产生的气体体积(V)随时间(t)的变化如图所示:
反应初始阶段两种溶液产生CO2气体的速率存在明显差异的原因是
_________________________________________________________________
_________________________________________________________________。
(2)若保持温度不变,在醋酸溶液中加入一定量氨气,下列量会变小的是________(填字母)。
a.c(CH3COO-)
b.c(H+)
c.K w
d.醋酸电离平衡常数
(3)25 ℃时,等浓度的NaCN溶液、Na2CO3溶液和CH3COONa溶液,溶液的pH由大到小的
顺序为___________________________________________
__________________________________________________________________(填化学式)。
解析:Ⅰ.(1)根据勒夏特列原理可知,加水稀释后电离平衡正向移动;若加入冰醋酸,相当于增大了反应物浓度,因此电离平衡也正向移动;加入醋酸钠固体后,溶液中醋酸根离子浓度增大,抑制了醋酸的电离,故c(H+)/c(CH3COOH)的值减小。
(2)由于在稀释过程中醋酸继续电离,故稀释相同的倍数后pH(甲)小于pH(乙)。
盐酸和醋酸溶液的pH都是2,溶液中的H+浓度都是0.01 mol·L-1,设醋酸的原浓度为c mol·L-1,混合后平衡没有移动,则有:
CH3COOH H++CH3COO-
原平衡浓度
c-0.01 0.01 0.01
mol·L-1
混合后浓度
(c-0.01)/2 0.01 0.01/2
mol·L-1
由于温度不变醋酸的电离常数不变,结合数据可知醋酸的电离平衡确实未发生移动,因此混合后溶液的pH仍等于2。
(3)取体积相等的两溶液,醋酸的物质的量较多,经NaOH稀溶液中和至相同pH时,消耗NaOH溶液的体积V(甲)大于V(乙)。
(4)两者反应后醋酸过量,溶液显酸性,根据电荷守恒可得c(Na+)小于c(CH3COO-)。
Ⅱ.(1)由K a(CH3COOH)=1.8×10-5和K a(HSCN)=0.13可知,CH3COOH的酸性弱于HSCN 的,即在相同浓度的情况下HSCN溶液中H+的浓度大于CH3COOH溶液中H+的浓度,浓度越大反应速率越快。
(2)加入氨气,促进醋酸的电离,则c(CH3COO-)增大,故a错误;加入氨气,c(OH-)增大,c(H+)减小,故b正确;由于温度不变,则K w不变,故c错误;由于温度不变,醋酸电离平衡常数不变,故d错误。
(3)酸性越弱,其盐水解程度越大,pH越大,根据电离平衡常数知酸性:CH3COOH>HCN>HCO-3,则水解程度:Na2CO3>NaCN>CH3COONa,pH由大到小的顺序为Na2CO3>NaCN>CH3COONa。
答案:Ⅰ.(1)向右向右减小(2)小于 2 (3)大于(4)小于
Ⅱ.(1)HSCN的酸性比CH3COOH强,其溶液中c(H+)较大,故其溶液与NaHCO3溶液的反应速率快
(2)b (3)Na2CO3>NaCN>CH3COONa
14.一定温度下,冰醋酸在加水稀释过程中溶液导电能力的变化曲线如图所示,请回答下列问题:
(1)O点导电能力为零的原因是______________________________________
________________________________________________________________。
(2)a、b、c三点中,CH3COOH的电离度最大的是________;CH3COOH的电离平衡常数表达式K a=________。
(3)若使c点溶液中c(CH3COO-)增大,则下列措施中,可选择________(填字母序号)。
A.加热B.加入很稀的NaOH溶液
C.加入固体KOH D.加水
E.加入固体CH3COONa F.加入锌粒
(4)在CH3COOH溶液的稀释过程中,始终保持增大趋势的是________(填字母序号)。
A.c(H+) B.H+的个数
C.CH3COOH的分子数D.c(H+)/c(CH3COOH)
(5)下列有关CH3COOH溶液的说法正确的是________(填字母序号)。
A.CH3COOH溶液中各离子浓度的关系为
c(H+)=c(OH-)+c(CH3COO-)
B.向0.10 mol/L的CH3COOH溶液中加水,c(H+)增大
C.CH3COOH溶液中各离子浓度的关系为
c(CH3COO-)>c(H+)>c(OH-)
D.常温下,c(H+)=0.01 mol/L的CH3COOH溶液与
c(OH-)=0.01 mol/L的NaOH溶液等体积混合后,溶液呈碱性
解析:(1)0点时冰醋酸中没有水,CH3COOH没有电离,所以此时导电能力为零。
(2)在一定温度下,溶液越稀,CH3COOH的电离度越大,因此c点CH3COOH的电离度最大。
(3)溶液中存在电离平衡:CH3COOH CH3COO-+H+,电离过程吸收热量,加热以及加入固体KOH、加入锌粒均可使平衡正向移动,c(CH3COO-)增大。
加入很稀的NaOH溶液、加水虽然也可使平衡正向移动,但因为溶液的体积增大,所以c(CH3COO-)减小。
加入固体CH3COON a,平衡逆向移动,但因加入了CH3COO-,故c(CH3COO-)增大。
(4)在CH3COOH溶液的稀释过程中,CN3COOH 的电离程度增大,因此H-的个数增多。
溶液中存丰电离平衡:CH2COOH CH3COO-+H+,K a =c(H+)·c(CH3COO-) /c(CH3COOH),稀释过程中,K a值不变,c(CH3COO-)减小,故c(H +)/c(CH
3COOH)增大。
(5)根据溶液中电荷守恒可知,A项正确;稀释虽然使弱酸的电离平衡正向移动,但溶液的酸性减弱,即c(H+)减小,B项错误,CH3COOH溶液中水也发生了微弱电离,所以c(H+)>c(CH3COO-),C项错误;因为CH3COOH只有少部分发生电离,所以反应后CH3COOH 过量,溶液呈酸性,D项错误。
答案:(1)无水醋酸不能电离出离子(2)c点c(CH3COO-)·c(H+)/c(CH3COOH) (3)ACEF (4)BD (5)A。